Question

（6分）如圖甲所示，是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖．圖乙是它的有關參數．它有加熱和保溫兩種工作狀態（由機內溫控開關S0自動控制），試問：

（1）飲水機處于保溫狀態時溫控開關S0應處于什么狀態？并說明理由．

（2）R1和R2的電阻值各是多大？

（3）在用電高峰期，該飲水機的實際工作電壓只有200V，加熱效率為80%，若將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要多長時間？（c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略溫度對電阻的影響）

 

Answer 1

（1）飲水機處于保溫狀態時溫控開關S0應處于斷開狀態；理由是當開關處于斷開狀態時，電路中的電阻最大，通過R1的電流最小，R1的熱功率最小．

（2）R1和R2的電阻值分別是40Ω與1170Ω．

（3）將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，需要630s．

【解析】

試題分析：（1）溫控開關應處于斷開狀態。理由：當開關處于斷開狀態時，電路中的電阻最大，通過R1的電流最小，R1的熱功率最小．

（2）當開關處于閉合狀態時，飲水機處于加熱狀態，由公式得，=40Ω，

當開關處于斷開狀態時，飲水機處于保溫狀態，1210Ω，

R2=R總﹣R1=1210Ω﹣40Ω=1170Ω．

（3）=1000W，由得，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，

由公式：P實t×η=cm△t得，t=

考點： 電功率的綜合計算